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Las unidades geológicas de la Tierra: los minerales

LA CORTEZA TERRESTRE: SU SUPERFICIE, COMPOSICIÓN QUÍMICA Y ELEMENTOS GEOQUÍMICOS

Las unidades geológicas de la Tierra: los minerales

La Tierra es una inmensa esfera rocosa. Tiene un radio de unos 6371 km, un volumen de más de un billón de km3, y una masa de casi 6 x 1021 toneladas. Es difícil imaginársela, aunque gracias a los satélites y sondas espaciales que han viajado al espacio tenemos fotos de ella.

Imagen de satélite de la tierra. (NASA)

imagen de satélite de la tierra.(NASA)
Esta imagen fue obtenida por satélites de la NASA en 2002.

¿Sabrías decir qué zonas pueden verse en ella?

ESTRUCTURA INTERNA DE LA TIERRA

Por debajo de la corteza sólida sobre la que habitamos, la Tierra tiene capas de diferente densidad y consistencia:

El centro de la Tierra está formado por una bola de casi 3 500 km de radio llamada núcleo, la cual es significativamente más densa que los materiales que encontramos en la superficie, y se encuentra a gran temperatura. En el centro del núcleo se encuentra una esfera sólida de 1 200 km, y rodeándola hay otros 2 250 km de material fundido debido a la fuerte temperatura, que puede ser de unos 4 000 a 6 000 grados centígrados. El componente fundamental de esta parte es el hierro, que representa el 90% del material del núcleo.
Envolviendo a esta capa se encuentra otra esfera, de casi 3000 km, que recibe parte del calor del núcleo y se encuentra, por tanto, en un estado más plástico y flexible que el de los materiales de la capa superior. A esta capa se la denomina manto. A pesar de que estos materiales no están en estado líquido, se produce en ellos cierto movimiento de las partículas hacia arriba y abajo, que permite transmitir el calor y enfriar el centro (se denomina corriente de convección).
La fina capa exterior se encuentra en estado sólido, y su temperatura es muchísimo más baja que la de las otras capas, debido a que su exposición a la atmósfera permite que se enfríe. Esta última capa es la que denominamos corteza, y es la única que podemos observar directamente. La corteza no es homogénea, sino que está formada por trozos o bloques de distinta densidad, los cuales, al ser todos más ligeros que el manto sobre el que se apoyan, “flotan” en él, de manera parecida a como flota un bloque de hielo en el agua.
La Tierra es como un bizcocho recién salido del horno, donde la corteza ya ha tenido tiempo de enfriarse y endurecerse,mientras que el interior sigue caliente y más blando.

EJERCICIOS

Ejercicio 1

¿Por qué está tan caliente el interior de la Tierra? Analiza las posibles razones de ese calor y discútelas en clase con el resto de compañeras y compañeros.

Ejercicio 2

El aceite es obviamente más espeso que el agua, pero, ¿es más denso que ella? Analiza el significado del concepto de densidad, y piensa quién queda encima cuando mezclas agua y aceite.

LA CORTEZA TERRESTRE: SU SUPERFICIE, COMPOSICIÓN QUÍMICA Y ELEMENTOS GEOQUÍMICOS

¿De qué están hechas las rocas que observamos, así como las que se encuentran en el fondo del mar, todas las cuales componen la corteza terrestre? Fundamentalmente, las rocas son óxidos, es decir, compuestos de oxígeno, y los elementos mayoritarios son el silicio, aluminio, calcio, magnesio, hierro, sodio, potasio y fósforo. También son abundantes otros dos compuestos del oxígeno: el CO2 y el H2O.

Los elementos que forman las rocas terrestres se encuentran en el interior de la misma en forma de átomos, donde su estado es líquido o semilíquido, y aún no forman compuestos sólidos estables. Los átomos de oxígeno, silicio, aluminio, magnesio, etc., se unen entre sí en este ambiente caliente, y alcanzan la superficie combinados en forma de estructuras muy estables, las cuales pueden ser cristalinas o amorfas, a las que se denomina minerales.

Un elemento es una sustancia que está formada por un único tipo de átomo de entre todos los que existen en la tabla periódica.

Un mineral es una sustancia inorgánica que se encuentra en la naturaleza y que posee una composición química más o menos estable entre ciertos límites.

Una estructura cristalina es un compuesto de átomos dispuestos de manera ordenada en tres dimensiones, de manera que cada átomo está siempre rodeado del mismo número y especie de átomos, y la distancia que hay entre ellos es siempre la misma. Cuando lo observamos a simple vista, la estructura cristalina se reconoce porque tiene formas geométricas regulares. A esta estructura la denominamos cristal.

Mineral de cuarzo visto a simple vista, en el que se puede apreciar su forma geométrica regular.

Mineral de cuarzo visto a simple vista, en el que se puede apreciar su forma geométrica regular

Una estructura amorfa es un sólido donde la agrupación de átomos que lo conforman se ha hecho sin seguir esos criterios de orden que poseen las estructuras cristalinas.

Algunos de los minerales que forman las rocas terrestres son sustancias amorfas, aunque la mayoría de los que existen presentan estructura cristalina. Curiosamente, una de las sustancias amorfas que podría llevarte a engaño es el vidrio de las ventanas. Aunque lo llamemos “cristal”, si miramos su estructura molecular observaremos que los átomos no tienen el orden que se exige a las estructuras cristalinas.